交流電機
異步電機:利用定子繞組產(chǎn)生的旋轉磁場與轉子繞組中感應電流之間的相互作用產(chǎn)生電磁轉矩。當定子繞組通入三相交流電時,會產(chǎn)生一個旋轉磁場,轉子導體在旋轉磁場的切割作用下,產(chǎn)生感應電動勢和感應電流,感應電流在磁場中受到電磁力的作用,從而使轉子旋轉。
同步電機:定子繞組同樣產(chǎn)生旋轉磁場,而轉子繞組通入直流電后,形成一個固定的磁極。在定子旋轉磁場的作用下,轉子磁極會被定子磁場 “牽引” 著以與定子磁場相同的轉速旋轉,即實現(xiàn)同步運行。
軸承故障
故障描述:軸承是支撐電機轉子的關鍵部件,常見的故障有軸承磨損、滾珠或滾柱損壞、軸承過熱等。
產(chǎn)生原因:長期運行導致的自然磨損;潤滑不良,使軸承摩擦增大;安裝不當,如軸承安裝過緊或過松,導致軸承受力不均。
檢查方法:通過聽聲音判斷,若軸承運轉時有異常的噪聲或振動,可能存在故障;還可使用溫度檢測設備測量軸承的溫度,若溫度過高,也表明軸承可能有問題。
機械結構受損
軸承損壞:電機過熱會使軸承內(nèi)的潤滑脂性能下降,變得稀薄甚至干涸,無法起到良好的潤滑作用,從而加劇軸承的磨損。同時,高溫還可能導致軸承的金屬材料膨脹,使軸承與軸頸或軸承座之間的配合出現(xiàn)問題,嚴重時會造成軸承卡死、損壞,影響電機的正常運轉。
轉軸變形:過熱會使轉軸的金屬材料發(fā)生熱膨脹,如果溫度過高且持續(xù)時間較長,轉軸可能會出現(xiàn)性的變形。轉軸變形會導致電機轉子與定子之間的氣隙不均勻,進一步增加電機運行時的振動和噪聲,甚至可能使轉子與定子發(fā)生摩擦,損壞電機。
端板和機座變形:電機的端板和機座在過熱情況下也可能發(fā)生變形。這會影響電機的整體結構穩(wěn)定性,使電機內(nèi)部的零部件之間的相對位置發(fā)生變化,破壞電機的正常裝配關系,進而影響電機的性能和可靠性。
電磁性能改變
繞組電阻增大:根據(jù)電阻的溫度特性,金屬材料的電阻會隨溫度升高而增大。電機繞組在過熱時,其電阻值會明顯增加,這會導致電機的銅耗(即繞組中由于電流通過電阻而產(chǎn)生的損耗)增大,使電機的效率降低。
磁性能下降:電機中的鐵心材料在高溫下磁導率會發(fā)生變化,導致磁場分布不均勻,電機的電磁性能下降。例如,永磁電機中的永磁體在高溫下可能會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象,使電機的輸出轉矩減小,影響電機的運行性能。
性能參數(shù)變化:由于繞組電阻增大和磁性能下降等因素的綜合影響,電機的性能參數(shù)如轉速、轉矩、功率因數(shù)等都會發(fā)生變化,無法保持在設計的額定狀態(tài)下運行,可能無法滿足負載的要求,甚至出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的情況。